《生产建设项目水土保持监测无人机应用技术导则》

ICS编号

CCS编号

团 体 标 准

T/CHESxxx-2021

生产建设项目水土保持监测无人机

应用技术导则

ApplicationTechnicalGuidelinesofUAVforSoiland

WaterConservationMonitoringofProductionand

ConstructionProjects

（征求意见稿）

2022-XX-XX发布2022-XX-XX实施

中国水利学会 发布

生产建设项目水土保持监测无人机应用技术导则

1范围

1.0.1本导则规定了无人机技术应用于生产建设项目水土保

持监测的基本原则、监测内容与指标、重点监测对象、基础影像

采集、监测信息提取、分析评价、监测成果等内容。

1.0.2本导则适用于生产建设项目水土保持监测全过程的无

人机应用工作。

1.0.3生产建设项目水土保持监测无人机应用除应符合本导

则规定外，还应符合国家和行业现行有关标准的规定。

1

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不

可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适

用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修

改单）适用于本文件。

GB/T51240—2018生产建设项目水土保持监测与评价标准

GB50433—2018生产建设项目水土保持技术标准

GB/T50434生产建设项目水土流失防治标准

SL592水土保持遥感监测技术规范

SL341水土保持信息管理技术规程

CH/T3007.1数字航空摄影测量测图规范第1部分：1:500

1:10001:2000数字高程模型数字正射影像图数字线划图

CH/T3007.2数字航空摄影测量测图规范第1部分：1:5000

1:10000数字高程模型数字正射影像图数字线划图

CH/Z3001无人机航摄安全作业基本要求

CH/Z3003低空数字航空摄影测量内业规范

CH/Z3004低空数字航空摄影测量外业规范

CH/Z3005低空数字航空摄影规范

CH/T3006数字航空摄影测量控制测量规范

GB/T17941数字测绘成果质量要求

GB/T38996民用轻小型固定翼无人机飞行控制系统通用要

求

2

GB/T38997轻小型多旋翼无人机飞行控制与导航系统通用

要求

3

3术语

3.1无人机遥感系统UAV（UnmannedAerialVehicle）

remotesensingsystem

一种由机上无人驾驶的飞行平台、任务载荷、飞行控制系统

等组成，可完成照片、视频等获取的系统。

3.2作业方案workplan

为实现生产建设项目水土保持监测目标，在遵守无人机相关

管理规定情况下，根据作业区域具体情况，合理确定飞行平台、

任务载荷、作业人员和航飞计划等内容的总称。

3.3基础影像basicimagery

由无人机任务载荷采集的原始照片、视频等。

3.4基础信息basicinformation

由基础影像处理成果提取的经纬度、高程、长度、坡度、坡

长、面积、体积、林草覆盖率、植被覆盖度等数据信息，以及基

于基础影像（或其处理成果）通过人工判读可获得的信息。

3.5监测指标monitoringindicators

生产建设项目水土保持监测内容所对应的指标。

3.6监测信息monitoringinformation

基于基础信息直接获取或计算获得的生产建设项目水土流失

4

及其防治效果的信息。

5

4基本规定

4.1基本原则

4.1.1无人机应用应针对生产建设项目全过程不同阶段水土

流失防治的目标和要求开展，确保监测结果的可靠性、时效性与

一致性。

4.1.2无人机应用应以程序化和系统化的方式规范工作程序

和工作方法，确保监测结果的科学性、合理性与客观性。

4.1.3无人机应用应根据无人机技术水平监测可实现的内

容，并与卫星遥感、调查监测、地面观测等监测方法相结合，确

保无人机应用切实可行。

4.1.4无人机应用应严格遵守国家相关部门对民用无人驾驶

航空器的空中交通、实名登记、驾驶员管理及运行等相关规定，

确保工作的合法性、合规性与安全性。

4.1.5无人机应用应根据生产建设项目实际结合水土保持分

区开展，监测频次应满足国家与行业相关规范的要求。

4.2监测内容

4.2.1监测内容应符合GB/T51240—2018第5章的要求，包括

水土流失影响因素、水土流失状况、水土流失危害及水土保持措

施。

4.2.2水土流失影响因素的监测内容应包括：项目区地形和

植被因素；项目建设对原地表、水土保持设施、植被的占压和损

6

毁情况；水土流失防治责任范围变化情况；项目弃土（石、渣）

场的占地面积、弃土（石、渣）量及堆放方式；项目取土（石、

料）的扰动面积及取料方式。

4.2.3水土流失状况的监测内容应包括水土流失的类型、形

式、面积及分布。

4.2.4水土流失危害和水土保持措施的监测内容应按照GB/T

51240—2018第5章第5.0.4条和第5.0.5条执行。

4.3监测指标

4.3.1监测指标应包括水土流失影响因素、水土流失状况、

水土流失危害及水土保持措施的监测指标。

4.3.2水土流失影响因素监测指标应包括位置、坡度、坡

长、高程、面积、体积、林草覆盖率、类型、分布、生长状况、

边界、堆放方式、拦挡情况、取料方式等定量和定性指标。水土

流失影响因素监测指标见表4.3.2。

表4.3.2水土流失影响因素监测指标

监测内容监测指标

地形坡度、坡长、高程

植被类型、面积、分布、生长状况、林草覆盖率

对原地表占压和损毁情况土地利用类型、边界、面积

对水土保持设施损毁情况类型、面积

对植被占压和损毁情况类型、面积

水土流失防治责任范围边界、面积

位置、边界、面积、体积、堆放方式、拦挡

弃土（石、渣）场

情况

取土（石、料）场位置、边界、面积、体积、取料方式

7

4.3.3水土流失状况监测指标应包括类型、形式、强度、面

积、分布等定量和定性指标。水土流失状况监测指标见表4.3.3。

表4.3.3水土流失状况监测指标

监测内容监测指标

水土流失状况类型、形式、强度、面积、分布

4.3.4水土流失危害监测指标应包括位置、方式、数量、程

度、体积等定量和定性指标。水土流失危害监测指标见表4.3.4。

表4.3.4水土流失危害监测指标

监测内容监测指标

对主体工程造成危害位置、方式、数量、程度

水土流失掩埋冲毁农田、道路、居民点位置、数量、程度

对高等级公路、铁路、输变电、输油（气）

位置、数量、程度

管线造成危害

造成沙化、崩塌、滑坡泥石流位置、数量、程度

对水源地、生态保护区、江河湖泊、水库、

位置、数量、程度

塘坝、航道危害

有可能直接进入江河湖泊或产生行洪安全影

位置、体积、程度

响的弃土（石、渣）情况

4.3.5水土保持措施监测指标应包括面积、数量、林草覆盖

率、植被覆盖度、进度占比、类型、分布、完好程度、种类、生

长状况等定量和定性指标。水土保持措施监测指标见表4.3.5。

8

表4.3.5水土保持措施监测指标

监测内容监测指标

工程措施类型、数量、分布、完好程度

种类、面积、分布、生长状况、

植物措施

林草覆盖率、植被覆盖度

临时措施类型、数量、分布

主体工程各项水土保持措施的实施进展

进度占比

情况

4.4重点监测对象

4.4.1重点监测对象应符合GB/T51240—2018第8章的要求，

包括弃土（石、渣）场、取土（石、料）场、大型开挖（填筑）

区、施工道路及临时堆土（石、渣）场。

4.4.2弃土（石、渣）场的重点监测内容应包括弃渣前的原

始地形、植被情况，弃渣期间的扰动面积、弃渣量、防护措施实

施情况及弃渣结束后的土地整治、植被恢复（或复耕）等水土保

持措施实施情况。

4.4.3取土（石、料）场的重点监测内容应包括取料前的原

始地形、植被情况，取料期间的扰动面积、废弃料处置情况和取

料结束后的边坡防护、土地整治、植被恢复（或复耕）等水土保

持措施实施情况。

4.4.4大型开挖（填筑）区的重点监测内容应包括开挖（填

筑）前的原始地形、植被情况，开挖（填筑）面的面积、坡度以

及水土保持措施实施情况。

4.4.5施工道路的重点监测内容应包括施工前的原始地形、

9

植被情况，施工期的扰动面积、弃土（石、渣）量、水土流失危

害、拦挡和排水等水土保持措施情况，以及施工结束后的扰动区

域恢复情况和水土保持措施实施情况。

4.4.6临时堆土（石、渣）场的重点监测内容应包括扰动前

的原始地形、植被情况，施工期的临时堆土（石、渣）场数量、

面积、临时措施情况和完工后的场地恢复情况。

4.4.7各重点监测对象的监测内容所对应的监测指标应根据

实际从本导则第4.3节中选择。

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5基础影像采集

5.1无人机遥感系统配置

5.1.1飞行平台应满足国家相关部门技术规范要求，宜选择

微、轻型无人机，能搭载工作需要的任务载荷。

5.1.2任务载荷宜选择可见光相机、近红外相机等传感器及

配套设备，宜包含视频传输系统，具备单载荷独立工作和多载荷

协同工作能力。

5.1.3飞行控制系统应满足GB/T38996和GB/T38997的要

求。

5.2作业方案

5.2.1应根据生产建设项目水土保持监测目标明确无人机应

用的作业任务。

5.2.2准备工作应符合下列要求：

1根据生产建设项目实际，分析作业任务的重点和难点。

2按无人机运行相关管理规定，申请空域、制定电子围栏、

接受无人机云监控等。

3收集生产建设项目作业区域的降雨、降雪、风力、雷电、

大雾等气象预告信息，保障作业安全。

5.2.3应根据飞行平台和任务载荷类型要求，配备满足民用

无人机驾驶员管理相关规定的作业人员。

5.2.4应根据作业任务、作业区域、禁飞区、无人机续航能

11

力、影像分辨率需求等制定航飞计划，包括航飞高度、航点、航

线等。

5.2.5应急预案制定

应符合CH/Z3001第9.5节的要求。

5.3影像采集

5.3.1航拍前，应现场查勘作业区域的地形地貌、水域、高

压线路、高大建筑物、电磁场干扰等，规避飞行风险。

5.3.2航拍应符合下列要求：

1航拍前检查、操控、后检查，应符合CH/Z3001第6章的要

求。

2采用规划航线航拍时应按CH/Z3005相关规定预估航向重叠

率、旁向重叠度等。

3若布设像片控制点，宜参照CH/Z3004第4章和CH/T3006第

6章相关要求执行。

5.3.3影像成果整理与质量检查应符合下列要求：

1航拍结束后，及时导出照片、视频、定位定姿系统

（PositionandOrientationSystem,POS）数据等成果并备份。

2影像成果按本导则第8.2节的要求进行质量检查，若未达到

任务目标或成果质量要求，及时补拍。

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6监测信息提取

6.1基础影像处理

6.1.1原始照片和视频宜适当剪裁（辑）或加工，突出生产

建设项目水土保持监测的对象和内容。

6.1.2数字正射影像（DigitalOrthophotoMap，DOM）应按

CH/Z3003第9章的相关规定制作。

6.1.3数字表面模型（DigitalSurfaceModel，DSM）宜参考

CH/Z3003第8章的数字高程模型（DigitalElevationModel，

DEM）制作。

6.1.4基础影像处理成果的空间分辨率应满足生产建设项目水

土保持监测工作的实际需求，宜参考SL592第4.1节的相关规定；

其中，弃土（石、渣）场的空间分辨率应符合GB50433—2018第

4章第4.2.3条的相关规定。

6.1.5在处理基础影像满足相应要求的空间分辨率时，可参考

CH/T3007.1或CH/T3007.2的相关方法。

6.2基础信息提取方法

6.2.1位置信息提取可采用以下方法：

1经纬度可通过基础影像、DOM、DSM等拾取。

2高程宜通过DSM拾取。

6.2.2长度宜基于DOM量测。

6.2.3坡度宜基于DSM计算。

13

6.2.4坡长宜基于DSM计算。

6.2.5面积宜基于DOM计算。

6.2.6体积宜基于不同时相的DSM计算。

6.2.7林草覆盖率宜基于DOM计算。

6.2.8植被覆盖度宜基于多光谱影像计算，方法参考SL592第

5.3节执行。

6.3监测指标获取

6.3.1监测指标包括定量指标和定性指标，定量指标具体信

息可采用本导则第6.2节中的方法获取，定性指标具体信息可基于

基础影像、DOM、DSM等采用人工判读的方法获取。

6.3.2监测指标具体信息获取方法可参照表6.3.2执行。

表6.3.2-1定量指标具体信息获取方法

基础信息监测指标对应监测内容

弃土（石、渣）场位置

水土流失影响因素

取土（石、料）场位置

对主体工程造成危害位置

掩埋冲毁农田、道路、居民点位置

对高等级公路、铁路、输变电、输油

经纬度（气）管线造成危害位置

造成沙化、崩塌、滑坡泥石流位置水土流失危害

对水源地、生态保护区、江河湖泊、水

库、塘坝、航道危害位置

有可能进入江河湖泊或产生行洪安全的弃

土（石、渣）场位置

高程地形的高程

坡度地形的坡度

坡长地形的坡长

水土流失影响因素

原植被的面积

面积占压和损毁的原地表面积

水土保持设施损毁面积

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基础信息监测指标对应监测内容

占压和损毁植被面积

水土流失防治责任范围面积

项目弃土（石、渣）场面积

项目取土（石、料）场面积

水土流失面积水土流失状况

植物措施面积水土保持措施

弃土（石、渣）场的堆放体积

水土流失影响因素

取土（石、渣）场的取料体积

体积

有可能直接进入江河湖泊或产生行洪安全

水土流失危害

影响的弃土（石、渣）体积

原地表的林草覆盖率水土流失影响因素

林草覆盖率

植物措施的林草覆盖率水土保持措施

植被覆盖度植物措施的植被覆盖度水土保持措施

对主体工程造成危害数量

水土流失掩埋冲毁农田、道路、居民点数

量

经纬度、长度、

对高等级公路、铁路、输变电、输油

面积、体积或基水土流失危害

（气）管线造成危害数量

于基础影像（或

造成沙化、崩塌、滑坡泥石流数量

其处理成果）通

对水源地、生态保护区、江河湖泊、水

过人工判读获得

库、塘坝、航道危害数量

的信息

工程措施数量

临时措施数量水土保持措施

水土保持措施进度占比

表6.3.2-2定性指标具体信息获取方法

基础信息监测指标对应监测内容

植被分布水土流失影响因素

水土流失分布水土流失状况

工程措施分布

植物措施分布水土保持措施

基于基础影像

临时措施分布

（或其处理成

占压和损毁原地表的边界

果）通过人工判

水土流失防治责任范围边界

读可获得的信息水土流失影响因素

弃土（石、渣）场的边界

取土（石、渣）场的边界

植物的种类水土流失影响因素/水土

植物生长状况保持措施

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基础信息监测指标对应监测内容

工程措施类型

工程措施完好程度水土保持措施

临时措施类型

土地利用类型

植被类型（含植被被占压和损毁的类型）水土流失影响因素

水土保持设施损毁的类型

水土流失类型

水土流失形式水土流失状况

水土流失强度

弃土（石、渣）场堆放方式

弃土（石、渣）场拦挡情况水土流失影响因素

取土（石、料）场取料方式

对主体工程造成危害的方式

对主体工程造成危害的程度

水土流失掩埋冲毁农田、道路、居民点的

程度

对高等级公路、铁路、输变电、输油

（气）管线造成危害的程度水土流失危害

造成沙化、崩塌、滑坡泥石流的程度

对水源地、生态保护区、江河湖泊、水

库、塘坝、航道危害的程度

弃土（石、渣）有可能直接进入江河湖泊

或产生行洪安全影响的程度

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7分析评价

7.1水土流失情况评价

7.1.1基于无人机应用的水土流失情况评价应符合GB/T

51240第9.1节的要求，主要内容包括水土流失防治责任范围、地

表扰动面积、弃土（石、渣）状况以及水土流失面积与分布等的

变化情况。

7.1.2水土流失情况应依据基于监测指标计算分析的结果，

按GB/T51240第9.1节的要求进行评价。

7.2水土保持效果评价

7.2.1基于无人机应用的水土保持效果评价应符合GB/T

51240第9.2节的要求，主要内容包括水土保持措施实施情况、防

治效果及水土流失防治目标达标情况。

7.2.2水土保持措施实施情况、防治效果及水土流失防治目

标达标情况，应依据基于监测指标计算分析的结果，按照GB/T

51240第9.2节的要求进行评价。

7.2.3基于水土流失防治指标的水土流失防治目标分析计算

应符合GB/T50434的要求，水土流失防治指标应包括水土流失治

理度、渣土防护率、表土保护率、林草植被恢复率及林草覆盖

率。

17

8监测成果及要求

8.1监测成果

8.1.1监测成果应包括无人机应用获取的影像资料、数据表

（册）、图件等。

8.1.2影像资料应包括无人机应用过程中获得的反映水土流

失动态变化及其治理措施实施情况的原始和处理后的照片、视频

等。

8.1.3数据表（册）应包括无人机应用获取的原始记录表和

汇总分析表。

8.1.4图件成果应包括以下内容：

1对点型项目，图件应包括无人机应用获取的项目区地理位

置图、扰动地表分布图、压占和损毁水土保持设施情况图、监测

分区与监测点分布图、水土保持措施分布图，以及弃土（石、

渣）场和取土（石、料）场的扰动地表分布图等。

2对线型项目，图件应包括无人机应用获取的项目区地理位

置图、监测分区与监测点分布图，以及大型弃土（石、渣）场、

大型取土（石、料）场和大型开挖（填筑）区的扰动地表分布

图、水土保持措施分布图、对周边（重要设施）造成水土流失危

害情况图等。

8.1.5监测成果管理应符合SL341的相关要求，做好数据备

份，并妥善保存。

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8.2监测成果质量及要求

8.2.1照片、DOM及DSM等影像（栅格）的质量，应按照

GB/T17941第5章的相关要求执行。

8.2.2视频应满足图像质量要求，连贯、不抖动，能清晰地

表达监测内容和指标。

19

附录

A无人机航拍作业流程图

B无人机飞行记录表

C基础影像（栅格）质量控制表

D无人机监测成果目录

20

附录A无人机航拍作业流程图

21

附录B无人机飞行记录表

无人机飞行记录表

生产建设项目名称

建设单位名称

作业区域名称航拍日期

航拍地点县乡村航拍时段

起飞点经纬度天气状况

无人机型号无人机编号

任务载荷型号相对航高

成果类型□普通照片□视频□正射照片□倾斜照片

作业人员

飞行路径示意图

22

附录C基础影像（栅格）质量控制表

基础影像（栅格）质量控制表

检查项目备注

序影像（栅影像（栅采集（生

号格）类型格）名称产）时间分辨空间清晰

色彩噪声

率属性度

注：1、成果类型包括照片、视频、DOM、DSM等原始、中间、最终数据；

2、空间属性主要包括全球卫星导航系统（GlobalNavigationSatelliteSystem，

GNSS）信息、空间参考等空间信息内容；

3、检查项目各项合格打√，不合格打×。

23

附录D无人机成果统计表

有无该项成果

序成果形式（图片、视保存备

成果名录

号有无频、表格、文档）份数注

（√）（×）

1项目区地理位置图

2扰动地表分布图

3压占和损毁水土保持设施情况图

4监测分区与监测点分布图

5水土保持措施分布图

6弃土(石、渣)场影像

7取土(石、料)场影像

8大型开挖(填筑)区影像

对周边（重要设施）造成水土流

9失危害情况图

…